Wasserfilter mit Ionenaustauscher

Ionenaustauscher

Beim Verfahren des Ionentauschers wird die Eigenschaft einiger Stoffe ausgenutzt, in wässriger Lösung in elektrisch geladener Form als Ionen vorzuliegen. Die elektrisch negativen Teilchen heißen Anionen, die positiv geladenen Kationen. Ein Ionentauscher besteht in der Regel aus einem Grundsubstrat, in das Austauschionen eingebettet sind wie zum Beispiel: Wasserstoff (H+)- bzw. Natrium (Na+)-Kationen oder Hydroxid (OH-)- bzw. Chlorid (Cl-)-Anionen. Wird Wasser an diesem Material vorbeigeleitet, können die Ionen im Wasser gegen Ionen gleicher Ladung aus dem Substrat ausgetauscht werden. Der Kationentauscher tauscht positiv geladene Elemente wie Calcium, Kalium, Magnesium, Cadmium, Caesium, Blei, Kupfer oder Aluminium gegen Wasserstoff- bzw. Natriumionen aus. Der Anionentauscher tauscht Nitrite, Nitrate, Phosphate, Bromide Hydrogensulfate oder Jodide gegen Hydroxid- bzw. Chloridionen aus.

Ionenaustauscher in der Praxis

Da jedes Ion eine andere Bindungsstärke besitzt, werden bei diesem Verfahren Ionen mit starken Anziehungseigenschaften besser ausgetauscht, als schwache Ionen. Der Austausch kann dabei so lange erfolgen, bis alle Ionen des Trägermaterials gegen Ionen aus dem Wasser getauscht wurden. Danach ist der Ionentauscher erschöpft und damit als Wasserfilter wirkungslos, den genauen Zeitpunkt kann man bei kleinen Haushaltsgeräten kaum kontrollieren, da die Beschaffenheit des Wassers und die benötigte Menge eine wichtige Rolle spielen. Des weiteren ist die Gefahr der Verkeimung des Ionentauschers und damit der mikrobiologischen Verunreinigung des gefilterten Wassers nicht zu unterschätzen. Um eine Keimverminderung zu erreichen, wird bei Tischfiltern in der Regel Silber zugesetzt, was bei langzeitlicher Nutzung gesundheitlich bedenklich ist und auch nicht immer die erwünschte antibakterielle Wirkung hat. Eine Regenerierung von Ionentauschern ist generell möglich, jedoch werden kleine Filterkartuschen aus Tischgeräten aus Kostengründen kaum regeneriert.

Verfahren zur Trinkwasseraufbereitung

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